热设计网

用于人体热管理的新型降温纺织品:原理、设计和应用

热设计
来源:Chemical Engineering Journal

原文:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155729

01 背景介绍

在人类文明的进化过程中,人体对环境的适应能力至关重要。特别是温度的调节机制在人体的生理过程中起着至关重要的作用。传统纺织品作为人体与环境之间的界面,在提供保暖和散热方面发挥着重要作用,气候变化、体育科学和医疗技术的进步使得人们越来越迫切地寻求更具创新性和更有效的方法来管理人体热量。以人体及其局部环境为重点,基于先进纺织品的 PTM 正在成为实现人体热舒适的有效且节能的方法。

随着气候变化和技术进步,对更加智能、有效的个人热管理(PTM)的需求也愈发迫切。早期产品通过改善纤维材料的吸湿透气性能实现降温效果。随着纳米技术、微尺度结构设计和功能添加剂的发展,现代降温纺织品在透气、吸湿、排汗性能、抑菌耐磨性能,甚至智能调温等方面都有了显著提升。但目前对个人降温纺织品的全面总结与分析尚缺乏。


02 成果掠影


1.png


近日,天津工业大学楼静文教授团队介绍了先进纺织品在个人制冷热管理方面的最新进展。降温织物通过优化人体的辐射、对流、蒸发和呼吸等体温调节机制来提升舒适度。选择合适的纤维材料、纳米材料、聚合物材料、相变材料(PCM)和功能涂层材料可进一步增强降温效果。织物结构设计中的多孔结构、纤维间距和网络结构直接影响舒适性和力学性能。本文还讨论了降温纺织品导热性、透湿性和红外发射率等性能的评价方法,以确保其应用的安全性和有效性。尽管降温功能面料前景广阔,但仍面临材料可持续性、环境友好性等挑战。研究成果以“Novel personal cooling textiles revolutionizing human thermal management: principles, designs and applications”为题发表在《Chemical Engineering Journal》期刊。


03 图文导读


2.png

图1 PTM冷却纺织品开发和设计的战略路线图。


3.png

图2 人体的散热路径和个人散热纺织品类型。


4.png

图3 人体冷却机制。


5.png

图4 冷却技术。

标签: 热管理 点击: 评论:

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: